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TPS631000是如何帮助可穿戴设备高效，小型化设计？
2023-06-07 23:26:00
随着智能水平的提高、生态的完善和技术的成熟，可穿戴设备近年来发展迅速，从日常生活到健康管理再到游戏娱乐，已经渗透到人们生活的方方面面。智能手表和智能手环是生活中最常见的可穿戴设备。它集成了高分辨率彩色显示屏和蓝牙等无线传输模块，可以实现丰富的信息交互。同时，它还集成了各种传感器模块，可以帮助用户实现日常健康监控。此外，AR近年来(虚拟现实)眼镜也得到了迅速的发展，未来AR技术将越来越进入大众的视野。
一般情况下，可穿戴设备会集成多个模块，系统设计需要升压。（Boost）或者降压/升压(Buck-boost)转换器可以将较低的电池输出电压提高到各种模块所需的输入电压。德州仪器（TI）TPS631000能够很好地满足这一类应用的需求。这是一款采用恒定频率峰值电流模式控制的降压/升压转换器，具有 3A 峰值电流限制（典型值）和 1.6V 至 5.5V 输入电压范围以及1.2V至5.3V的输出电压范围。此外，TPS631000的静态电流仅为8 ?A，且封装尺寸小（1.2mm × 2.1mm SOT-583 封装），能满足可穿戴设备待机时间长、体积小的需要。
目前大部分智能手表和智能手环都有生物信息检测的功能，通常需要光学生物传感模块(如AFE4410)来实现。心率检测采用绿光，血氧饱和度检测采用红光或红外光，发出不同颜色光的LED导通电压也不同，如下表所示。
使用TPS631000的设计框图如下：
首先，TPS631000的基本参数(TPS631000数据表)可以满足这个应用程序的需要。当输入电压与输出电压相似时，TPS631000将自动以升压、降压或三周期降压/升压模式运行。它还可以在模式下切换定义的占空比，以避免不必要的模式内切换，从而减少输出电压纹波。生物传感模块一般不会继续工作，大部分设计间隔一定时间运行一次。因此，模块大部分时间都会处于待机状态，TPS631000的静态电流仅为8 ?A，因此可在轻载条件下实现出色效率，最大限度减少不必要的电能损耗以延长待机时间。此外，TPS631000提供小尺寸解决方案，采用 1.2mm × 2.1mm SOT-583 封装、一个 1?H 电感器和一个 0805 输出电容器，方便开发者实现小型化设计。
与智能手表这种成熟的可穿戴设备相比，AR(增强现实)眼镜是近年来随着“元宇宙”逐渐进入大众视野的新产品。它集成了更丰富的功能模块和更高的技术难度，因此对材料的可靠性有了更高的要求。在AR眼镜中，触觉振动、电机、蓝牙、TOF等常见模块可以与TPS631000相结合，实现系统设计。
TPS631000作为升压、降压/升压转换器中的明星产品，完美适应了个人电子产品中可穿戴设备的应用，具有性能高、尺寸小、价格低的优点。
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